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Leseprobe

DAS FÜNFTE ELEMENT



Die unsichtbare Kraft

Man hat die Elektrizität auch als »fünftes Element« bezeichnet. Die vier anderen sind Wasser, Erde, Feuer und Luft, also die Grundbausteine der Natur, aus denen man sich in der Antike den Aufbau der Welt dachte. Heute wissen wir, dass auch diese vier Elemente Produkte bestimmter elektrischer Verhältnisse sind, die sich in den Hüllen der Atome zutragen. Das fünfte Element ist also zugleich das Grundlegende.
Elektrizität ist unsichtbar. Nur unter bestimmten Umständen kann man sie dazu bringen, sichtbare Folgen zu haben. So zum Beispiel, wenn sie sich durch den engen Wolframfaden einer Glühbirne zwängen muss und diesen dadurch zum Glühen bringt. Normalerweise kann man sie auch nicht riechen. Fühlen kann man sie nur unter bestimmten Verhältnissen, und manchmal kann sie sogar tödlich sein.
Das alles hat die Erforschung der Elektrizität nicht gerade begünstigt und dazu geführt, dass die Menschen bis vor dreihundert Jahren nichts von ihrer Existenz wussten. Die Begründung der wenigen elektrischen Phänomene, die unmittelbar erfahrbar waren, überließen sie dem magischen Denken, das sich nicht in wissenschaftlichen Abhandlungen, sondern in Märchen, Mythen und im Aberglauben äußerte.
Seit jeher waren Menschen mit Elektrizität konfrontiert, doch sichtbar bzw. hörbar wurde sie nur bei wenigen Naturereignissen: dem Gewitter, dem Elmsfeuer an Schiffsmasten, den Irrlichtern auf verfaulten Holzstämmen, dem Nordlicht, dem Leuchten der Glühwürmchen und der rätselhaften Erfahrung, dass Bernsteine bestimmte leichte Dinge wie Wollfusseln oder Strohteilchen anzogen. Niemand ahnte, dass all diese Phänomene miteinander eng verwandt sind. Ein größerer Kontrast als zwischen einem gewalttätigen Gewitter, dem schönen Leuchten der Junikäfer und einem gelblich schimmernden Bernstein war kaum denkbar. Dass es hier dennoch Zusammenhänge gab, dämmerte einigen Forschern erst im 18. Jahrhundert. In der Tat können sich Wolken genauso wie Bernstein unter bestimmten Bedingungen wie Elektrisiermaschinen verhalten.
Es gibt auch die Möglichkeit, Elektrizität nicht nur zu sehen (Blitz, Leuchterscheinungen), zu hören (Donner), zu fühlen (Kribbeln), sondern auch zu schmecken, nämlich als einen sauren Geschmack auf der Zunge. Als es noch die Flachbatterie gab mit ihrer langen und kurzen Metalllasche, konnte man diese Erfahrung ganz einfach machen: Man bog die beiden Laschen so, dass sie zueinander zeigten, und berührte sie mit der feuchten Zungenspitze. Der dabei entstehende saure Geschmack ist der so genannten Hydrolyse zu verdanken, der Zerlegung von Wasser bzw. Speichel durch Strom.
Auch ein anderer elektrischer Effekt kann in unserem Alltag erfahren werden: Wenn man über den Teppichboden eines Kaufhauses geht und dann das eiserne Treppengeländer berührt, kann man einen richtigen kleinen Schlag bekommen. Dies ist die Folge von Reibungselektrizität, von elektrostatischer Aufladung. Es ist das gleiche Phänomen, das auch den Blitz erzeugt.
Legt man ein Stück Gold, etwa einen Ehering, unter die Zunge, schiebt man dann ein Stück Zink zwischen Oberlippe und Zähne und berührt nun die Oberlippe mit der Zunge, jagt ein un- angenehmes Vibrieren durch den Kopf. Ein regelrechter kleiner Elektroschock!
Auch dies ist eine elektrochemische Reaktion.
Kämmt man sich im Dunkeln die Haare mit einem Plastikkamm, können winzige Lichtfunken entstehen, wiederum ein Phänomen der Elektrostatik und direkt dem Blitz, dem Elmsfeuer und dem Nordlicht verwandt.


BERNSTEIN UND MAGNET,

ZWEI ANZIEHENDE DINGE



In Märchen, Naturreligionen und Mythologie haben früheste Erfahrungen mit Elektrizität ihren Niederschlag gefunden. Für Blitz und Donner, Elmsfeuer, Irrlichter, Nordlichter, Magnetsteine, Bernsteine wurden Götter verantwortlich gemacht, aber auch Hexen und Zauberer.
Es wimmelte von Gerüchten, in denen Schiffe Opfer von magnetischen Kräften wurden oder Menschen von Irrlichtern in tödliche Sümpfe gelockt wurden.
Eine damals beliebte Heilkraft gegen die Angst und das Unverständliche war ihre Beschwörung in Form einer Geschichte, einer Anekdote, eines erzählten Geschehens am abendlichen Kamin. Das Ungemütliche hatte dadurch auch eine gemütliche Seite, das Unheimliche eine heimelige. Vermutlich hat die Literatur in dieser weit verbreiteten Therapie gegen die Angst ihre Wurzeln.
Zu den wenigen anscheinend völlig harmlosen Rätseldingen zählte der Bernstein. Er sah aus wie ein Stein und war dennoch seltsam leicht. Das machte ihn zu einem anfassbaren Wunder. Ihm verdankt die Elektrizität ihren Namen. Bernstein heißt auf Lateinisch Electrum

. Das deutsche Wort Bernstein kommt von niederdeutsch bernen = brennen. Das hat seinen Grund in der Tatsache, dass sich Bernstein auch anzünden lässt. Er brennt dann mit heller Flamme, wobei ein angenehmer Duft entsteht.

Die Tränen der Heliaden



Der Romancier Henning Bo?tius vereint die hohe Kunst des Erzählens mit fundierten naturwissenschaftlichen Kenntnissen. Auf faszinierende Weise führt er durch die Geschichte der Elektrizität, von der Frühzeit der Menschheit bis heute.

Was ist eigentlich Elektrizität? Wieso begeisterten sich die Menschen im 19. Jahrhundert für Elektrisiermaschinen? Was ist der Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom? Wie funktioniert ein Blitzableiter? All diesen Fragen und noch vielen mehr geht Henning Bo?tius nach und zieht den Leser so in die spannende und elektrisierende Geschichte des heimlichen fünften Elements hinein. Er schlägt einen weiten Bogen von den ersten Begegnungen mit natürlicher Elektrizität bis in die hochtechnisierte Welt unserer Tage. Nachdem schon die alten Griechen die anziehende Kraft des Bernsteins entdeckt hatten, gerieten mit Erfindung der Elektrisiermaschinen im 18. Jahr- hundert erneut elektrostatische Phänomene in den Blick. Fliegende Haare und Funkenschläge unterhielten ganze Salongesellschaften. Aber die Forscher wollten es genauer wissen, sie wollten die Elektrizität verstehen und praktisch nutzbar machen. Dynamos, Generatoren und Transformatoren ließen diesen Traum wahr werden und ermöglichten die Elektrizitätsversorgung ganzer Städte. Heute hingegen spielen die Informationsverarbeitung und -übermittlung die größte Rolle. Wenn Boëtius uns die Geschichte der Elektrizität erzählt, führt er immer wieder Beispiele aus Mythologie und Kulturgeschichte an. Auch die Lebensgeschichten der Forscher und Wissenschaftler kommen nicht zu kurz. Die Geschichte der Elektrizität verbindet Wissen, Fakten und Geschichten - und erlaubt es dem Leser so, auch komplexe Phänomene, Erfindungen und Entdeckungen zu verstehen. Mit zahlreichen Abbildungen und Fotos und einem ausführlichen Sach- und Personenregister.

Die Phönizier waren die erste große seefahrende Nation, wohnhaft in einem 230 Kilometer langen und 10 Kilometer breiten Küstenstreifen Afrikas, dort, wo heute Libyen ist. Weil dieses Volk mit allen Nachbarn und auch fernen Völkern Handel trieb, war es so etwas wie ein Quirl, der die verschiedensten Traditionen, Mythen und Gebräuche unterschiedlicher Regionen durcheinander mischte. Von den Phöniziern stammt die Sage, die die Entstehung des Bernsteins »erklärt«, ein schönes Beispiel für die poetischen Qualitäten magischen Denkens: Phaeton (griechisch: Der Leuchtende

) war der Sohn des Sonnengottes Helios. Sein Vater hatte ihm einst einen beliebigen Wunsch freigestellt.
Phaeton bat, wenigstens einmal den Sonnenwagen lenken zu dürfen, der Tag für Tag seine Bahn über den Himmel zieht.
Helios stimmte zu. Phaetons Schwestern, die Heliaden, schirrten die Sonnenrosse an. Kaum aber hatte der Bruder die Zügel ergriffen, stellte er sich so ungeschickt an, dass die Pferde ausbrachen und mit dem außer Kontrolle geratenen Sonnen- wagen alles Mögliche auf der Erde in Brand steckten.
Gäa, die Erde, bat Zeus um Hilfe. Der schleuderte den ungeschickten Tölpel Phaeton mittels eines Blitzstrahls in den Eridanus, wo er ertrank. Die Heliaden aber wurden in Schwarz- pappeln verwandelt. Sie weinten Kummertränen aus Harz, die in den Fluss tropften und sich dort in Bernstein verwandelten.
Der Eridanus ist ein mythischer Strom, der nach alter Sage im fernen Norden in den Okeanos mündet. Später glaubten die Römer, dass es die Rhone oder der Po sei. Vielleicht gibt es für diese Annahme sogar einen historischen Kern, denn beide Flüsse spielten für den Transport von Gütern aus dem Norden – und dazu gehörten auch große Mengen von Bernstein – eine besonders wichtige Rolle.
Man sieht an diesem Beispiel: »Erklären« hieß damals nicht das, was wir heute darunter verstehen, nämlich naturwissenschaftlich begründen.
Erklären hieß so viel wie »gut erzählen«. Geschichten dienten nicht nur der Unterhaltung, sondern auch dem Verstehen und vor allem Ertragen einer Welt voller Schrecken, Bedrohungen und Rätsel.
Für damalige Zuhörer existierte der Unterschied zwischen Sage, Mythos, Anekdote und wissenschaftlicher Erklärung nicht. Erst in der Neuzeit tun sich diese Schubladen auf. Die phönizische Sage verrät übrigens einiges an realer Erfahrung der frühen Menschen mit Bernstein: seinen biologischen Ursprung aus Baumharz zum Beispiel (Tränen der Schwarzpappeln) und außerdem die Verwandtschaft von Elektrizität mit Blitz und Feuer.
Die Geschichte des Bernsteins begann in der Jungsteinzeit, also vor 9000 bis 10 000 Jahren. Bei dem Wort Steinzeit denken wir an zottelige Höhlenbewohner, an grunzende Wilde, die in kleinen Gruppen jagen und Beeren sammeln. Ein zu simples Bild. Die Steinzeit war eine faszinierende Epoche der Erneuerung, in der aus herumziehenden kleinen Gruppen von Jägern so etwas wie organisierte Kommunen entstanden. Es gab bald Landwirtschaft, Haustiere, Pfahlbauten und Siedlungen. Man töpferte, polierte die Werkzeuge und Waffen aus Stein. Nutzen und Schönheitssinn durchdrangen sich perfekt, so wie erst wieder im 20. Jahrhundert in der Bauhausbewegung.
Auch der Bernstein wurde damals entdeckt. Auf Grund seiner Weichheit ist er einfach zu bearbeiten und wegen seiner Leichtigkeit gut als Schmuck zu tragen. Er sieht betörend aus, wenn er poliert ist. Bei dieser Bearbeitung stellte man etwas Kurioses fest: Wenn man Bernstein mit bestimmten Stoffen reibt, zieht er leichte Dinge wie Wollfusseln, Löwenzahnsamen und Flaumfedern an! Ist es da ein Wunder, dass man dem Bernstein magische und vor allem heilende Kräfte zuschrieb?
Das machte ihn als Schmuckstein besonders begehrt.
Schmuck und Medizin waren für die Menschen damals wesens- verwandt, wie die einstige Beliebtheit von Amuletten und Talismanen beweist. Das heutige Piercing oder die Verehrung von Fußballtrikots sind nichts anderes als ein Nachklang dieser Verwandtschaft. Aber eine Schmerztablette würden wir uns natürlich nicht mehr umhängen.
Häufige Einschlüsse von Tieren, vor allem von Insekten, steigerten die magische Bedeutung des Bernsteins. Nicht nur beim Polieren, auch wenn man ihn zum Beispiel auf einem Leinenkleid trägt, lädt er sich durch die Bewegungen des Körpers automatisch auf und zieht dann Fusseln, Wolle, Samen an. Warum also nicht auch unsichtbare Krankheitskeime? In Russland sollen ihn aus diesem Grunde noch heute die Ammen tragen, als Desinfektionsmittel gewissermaßen.
In der Bronzezeit, in jener aufregenden Menschheitsphase zwischen dem Ende des 3. und dem Beginn des 1. Jahrtausends vor Christi Geburt, in der zum ersten Mal ein Metall zum wichtigsten Material des Alltags und der Kriegsführung aufstieg, wuchs der Bernsteinboom ins Gigantische. Riesige Mengen dieser Substanz wurden auf so genannten Bernsteinstraßen in den Süden exportiert. Seine pflanzliche Herkunft wurde zuerst von Aristoteles (384–322 v. Chr.) bemerkt. Aristoteles war aber nicht nur Philosoph, sondern auch der bedeutendste Natur- forscher seiner Zeit. Eine Trennung von Philosophie und Naturwissenschaft gab es damals noch nicht. Auch für Aristoteles stand das magische Denken noch im Vordergrund, wenn auch seine genauen Naturbeobachtungen in Richtung neuzeitlicher Naturwissenschaft weisen.
Aristoteles’ richtige These vom pflanzlichen Ursprung des Bernsteins wurde bald wieder vergessen. Erst zum Ende des 18. Jahrhunderts setzte sie sich endgültig durch. Der griechische Naturphilosoph Thales von Milet (640–545 v. Chr.) erwähnte als Erster die anziehende Kraft von geriebenem Bernstein. Er berichtete, dass die Esten diesen von ihnen Glesum genannten »Auswurf des Meeres« sammeln und an die Römer verkaufen. Thales, dem es offenbar als erstem Denker ernsthaft darum ging, Mythen durch Wissen zu ersetzen, sah im Wasser die Ursubstanz der Welt. Alles kommt aus ihm, aus der Lebensflüssigkeit des Meeres, auch der Bernstein natürlich und der Magnet, beides Substanzen, die Thales für beseelt hielt. Man sieht, auch bei ihm ist magisches Denken trotz aller Anstrengungen in Richtung verstandesmäßiger Erkenntnis noch dominierend.
Plinius der Ältere (23–79 n. Chr.) erwähnte, dass die Römer den Bernstein Succinum

nennen, da er aus dem süßen Saft (Succus

: Zucker) von Bäumen, vor allem von Pinien stamme. Er schwärmte von riesigen Bernsteininseln, Glessarien, Elektriden, die im germanischen Meer treiben sollten. Immer wieder mischen sich so Legenden mit realen Erkenntnissen. Plinius wurde übrigens ein Opfer seiner naturwissenschaftlichen Neugier, denn er kam mit seinem Schiff dem Vesuv bei einem seiner großen Ausbrüche zu nahe. Er ist damit der erste berühmte Wissenschaftstote, von dem wir wissen. Andere folgen ihm später wie zum Beispiel der Blitzforscher Richmann.
Inzwischen stieg überall in der Welt – und »Welt« hieß damals vor allem »Mittelmeerraum« – die Nachfrage nach Bernstein an, und zwar sowohl als Schmuck wie auch als Heilmittel. Bei den Römern galt er unter anderem als Mittel gegen Drüsenschwellungen des Halses (Kropf).
Der römische Kaiser Nero (37– 68 n. Chr.), wegen seines ausschweifenden Lebens immer an neuen Geldquellen interessiert, sandte eine Handelsdelegation an die Ostseeküste. Sie war erfolgreich. Der Bernsteinhandel erlebte eine zweite Blüte. Man fand erstaunlich große Stücke.
Bernstein ist selbst für uns immer noch ein faszinierendes Material. Er ist trotz seiner relativen Härte wunderbar leicht. Er schwimmt in Kochsalzlösung, denn sein spezifisches Gewicht liegt zwischen 1,088 und 1,2 g /cm3 (Wasser wiegt 1 g /cm3). Er schmilzt bei rund 275 Grad Celsius. Er besteht aus dem fossilen Harz südschwedischer Fichten.
Sie entwickeln Harzgallen. Nach dem Verwesen des Holzes gelangt das Harz in den Boden. Als der sich vor rund 50 Millionen Jahren im Tertiär senkte, befand sich das Harz unter Wasser. Dann wurde es von neuen Sedimenten bedeckt, unter Bodenschichten, die man blaue Erde nennt. Unter Druck wandelte es sich in Bernstein. Der wurde bei Sturmfluten vom Meer wieder freigespült, von Wellen und Sand geschliffen und an die Küste geworfen. Man findet ihn vor allem an der Ostseeküste in Deutschland, Polen, Estland, Livland und Lettland. Es gibt ihn aber auch in Sizilien und an der nordafrikanischen Küste. Das größte bis heute gefundene Exemplar wurde übrigens 1803 bei Gumbinnen gefunden. Es wiegt sagenhafte 6,75 Kilogramm und wird im Museum für Naturkunde in Berlin aufbewahrt.
Chemisch besteht Bernstein zu 80 Prozent aus Kohlenstoff, zu rund 10 Prozent aus Wasserstoff und zu 10 Prozent aus Sauerstoff. Man könnte ihn eine Art Kunststoff der Natur nennen. Es gibt ihn in verschiedenen Farben, von fast Weiß über Honiggelb bis Dunkelrot, auch in verschiedenen Reinheitsgraden. Die billigsten Sorten verwendete man schon früh in pulverisierter Form als Dufterzeuger im offenen Feuer. Die besseren Qualitäten wurden zu Schmuck, zu Ketten, Amuletten und Verzierungen von Waffen verarbeitet.
Dass Bernstein, wenn man ihn mit einem Woll-, Leinen- oder Seidentuch reibt, verschiedene leichte Dinge wie zum Beispiel Holundermarkkügelchen anzuziehen vermag, wurde bereits erwähnt. Dass er aber auch abstoßen kann, bemerkte lange Zeit niemand. Dieses Schicksal teilte der Bernstein übrigens mit dem Magneten. Auch bei ihm wurde die Kraft der Abstoßung lange übersehen, vielleicht ein Indiz für die typische Seelenlage von Menschen, die das Phänomen Anziehung intuitiv gegenüber dem der Abstoßung vorziehen.

Eine andere Form der Anziehungskraft



Auch um den Magneten ranken sich viele Sagen und Geschichten. Die Behauptung der antiken Autoren, Bernsteine und Magnete seien verwandt, spricht für das Einfühlungsvermögen der Alten, denn wir wissen heute, dass in der Tat Elektrizität und Magnetismus eng miteinander verquickte Phänomene sind, bekannt unter dem Namen Elektromagnetismus. Doch das Bewusstsein dieser Verwandtschaft ging bald wieder verloren. Das hat seinen Grund wenigstens zum Teil in der Tatsache, dass Magnete im Gegensatz zu Bernstein sehr schwer sind. Sie sehen auch alles andere als schön aus.
Solche äußerlichen Merkmale waren in einer Zeit, die von elektromagnetischen Feldern nichts ahnte, ausreichend, um zu verhindern, eine Verwandtschaft von Elektrizität und Magnetismus zu erkennen.
Auch diesmal soll der Name der Substanz am Anfang stehen. Dabei stoßen wir auf Lukrez (98 –55 v. Chr.). Dieser römische Dichter und Naturforscher – damals ließen sich auch diese beiden Berufe noch mühelos vereinen – war ein Ausnahmemensch. Er trat an gegen Aberglauben und Mythen und war der Meinung, dass logische Begründungen das Wesen aller Wissenschaft seien, eine damals überaus moderne Position. Er war ein Rationalist, wie wir heute sagen würden, also ein Kämpfer gegen die Vorherrschaft des magischen Denkens.
Von ihm stammt der wichtige Satz: Von nichts kommt nichts, der auch die Geschichte der Erforschung der Elektrizität prägen wird. Lukrez beging Selbstmord, viele sagen, in geistiger Umnachtung.
Ob das stimmt, wissen wir nicht, vielleicht war es auch allzu große geistige Tageshelle, die ihn in den Tod trieb.
Was den Magneten anbelangt, so behauptete Lukrez in seinem in Hexametern verfassten sechsbändigen Lehrgedicht De rerum natura

, Magnetsteine hätten ihren Namen von der griechischen Stadt Magnesia. Wie man sieht, ist auch dies eine durch und durch nüchterne Erklärung.
Der wesentlich blumiger veranlagte griechische Schriftsteller Plutarch (46 –125 n. Chr.) war kein Rationalist. Er liebte das ausschmückende Erzählen. Als Namensgeber des Magneten nennt er einen Hirten namens Magneta, der beim Besteigen eines Magnetberges an den eisernen Nägeln seines Schuhes festgehalten wurde. Tatsächlich gab es damals unter den Seefahrern zahllose Gerüchte von Magnetbergen, die einem Schiff sämtliche Nägel aus den Planken ziehen würden, wenn es ihm zu nahe käme, mit der Folge seines Untergangs.

Copyright © Beltz & Gelberg Verlag


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Text: Beltz & Gelberg Verlag ISBN: 978-3407753267
Publication Date: 10-13-2011

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